具有冗余CCDL的双通道架构制造技术

本发明专利技术涉及飞行器的飞行控制系统，该飞行控制系统包括：第一处理单元(1)，第二处理单元(2)，通信装置，该通信装置被配置成在第一处理单元(1)与第二处理单元(2)之间建立第一双通道数字链路(3)和第二双通道数字链路(4)，第二链路(4)相对于第一链路(3)冗余，第一链路(3)和第二链路(4)可以同时激活，系统还包括备用通信装置，该备用通信装置在第一链路(3)和第二链路(4)发生故障的情况下实现第一处理单元(1)与第二处理单元(2)之间的数据交换，所述备用通信装置包括传感器或致动器阵列(13)和/或用于航空电子设备(14)的安全机载网络。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有冗余CCDL的双通道架构
本专利技术的目的在于一种用于飞行器的飞行控制系统，该飞行控制系统包括两个处理单元或计算机并且形成双通道架构。该系统更特别地适用于小尺寸发动机，例如，直升机的发动机。
技术介绍
用于装配飞行器(诸如，现有的飞机或直升机)的机载飞行控制系统执行用于控制和调节飞行器的发动机的功能，以确保飞行器的发动机正常运行。这些功能对于乘客的安全而言至关重要。因此，这样的系统必须是故障安全系统。为此，现有的飞行控制系统通常包括两个处理单元或计算机，每个处理单元或计算机均能够确保发动机正常运行。因此，这样的系统形成双通道架构，其中，每个通道均能够确保在另一通道发生故障的情况下执行所述至关重要的功能。为了确定是否应该执行这些功能，每个处理单元应当能够与控制系统的另一处理单元交换信息，特别是能够交换与所述另一处理单元的健康状况相关的信息。为此，两个处理单元通常都通过双向数字链路或两个方向相反的单向链路(诸如，CCDL(交叉信道数据链路)链路)来进行连接。为了加强这种飞行控制系统的故障安全性质，可以将控制系统的处理单元分离成两个远程壳体，以使得所述处理单元在地理上彼此分离，从而降低所述处理单元对外部攻击的敏感性。此外，为了使控制系统能够抵抗处理单元之间的数据链路故障，处理单元可以通过形式为几个离散模拟链路的附加链路来进行连接，对于民用全权限数字式发动机控制(FADEC)而言，在数量上可以达到二十个离散模拟链路。然而，链路数量的增大会增加这些链路之一发生故障的概率，并且会增大布线体积，从而难以开发出紧凑的飞行控制系统。虽然飞行控制系统仅是用于控制诸如客机之类的大型飞机的发动机的附件，但是在小型飞机的发动机(例如，直升机的发动机)的情况下，这种紧凑性对于容纳总尺寸而言是根本的。因此，需要一种使得布线量最小化同时能够抵抗故障和外部干扰的具有双通道架构的控制系统。
技术实现思路
因此，根据第一方面，本专利技术涉及一种飞行器的飞行控制系统，其包括：-第一处理单元，-第二处理单元，-通信装置，其被配置为在第一处理单元和第二处理单元之间建立第一双向数字链路和第二双向数字链路，所述第二链路相对于第一链路是冗余的，并且所述第一链路和所述第二链路能够同时激活，所述系统还包括备用通信装置，该备用通信装置能够在第一链路和第二链路发生故障的情况下确保第一处理单元和第二处理单元之间的数据交换，所述备用通信装置包括传感器或致动器的网络和/或用于航空电子设备的机载安全网络。通过该系统的处理单元的冗余性和该系统的通信装置的冗余性以及通过使得通信链路的数量最小化，同时通过使得该系统的体积减小，该系统具有较强的抗故障性。此外，备用通信装置能够避免双通道系统彻底成为盲点以及避免两个处理单元之间的通信被切断。最后，使用这样的网络来在处理单元之间交换信息片段能够增大处理单元之间的通信装置的冗余水平并且能够确保飞行控制系统安全运行，而不需要将专用于处理单元之间的通信的附加通信装置设置在适当的位置。根据有利且非限制性的特征，第一链路和第二链路可以是CCDL(“交叉通道数据链路”)链路。这种链路尤其能够使处理单元交换相对于通过公知系统的离散模拟链路交换的健康状况信息而言更复杂的健康状况信息，同时能够限制布线的体积。用于航空电子设备的机载安全网络可以是例如AFDX(“航空电子全双工交换式以太网”)或μAFDX类型的冗余以太网网络。根据有利的和非限制性的特征，根据第一方面的控制系统的每个处理单元都包括用于验证通过每个链路所接收的数据的完整性的装置。这能够确保所接收的数据在其传输期间没有被破坏。此外，每个处理单元可以包括用于在数据既通过第一链路又通过第二链路被传输之后，验证通过第一链路所接收的数据与通过第二链路所接收数据的一致性的装置。这能够加强对处理单元之间交换的数据的变化的系统检测能力，并且因此使飞行控制系统的故障概率最小化。此外，根据第一方面的飞行控制系统的通信装置可以被配置成将与第一处理单元的健康状况相关的数据从第一处理单元发送至第二处理单元，根据第一方面的所述系统还包括用于根据所发送的与第一处理单元的健康状况相关的数据以及与第二数据处理单元的健康状况相关的数据来从第一处理单元和第二处理单元中选择用于控制飞行器的发动机的处理单元。这种数据交换允许每个处理单元都能够得知其他处理单元的健康状况，以便保证具有最佳健康的通道始终确保对发动机进行控制。附图说明在阅读了下面的对实施例的描述之后，其他特征和优点将变得明显。将参考附图给出该描述，其中：-图1示意性地示出了根据本专利技术实施例的飞行控制系统；-图2示意性地示出了根据本专利技术实施例的用于在飞行控制系统的两个处理单元之间建立两个CCDL链路的硬件装置；-图3示意性地示出了根据本专利技术实施例的飞行控制系统的每个处理单元的CCDL模块的物理隔离；-图4示意性地示出了根据本专利技术实施例的处理单元的、用于建立两个CCDL链路的硬件装置的分离。具体实施方式图1所示的本专利技术的一个实施例涉及飞行器的飞行控制系统，该飞行控制系统包括至少一个第一处理单元1和第二处理单元2。这两个处理单元都是冗余的，并且各自可以执行用于控制和调节飞行器的发动机的功能。如图1所示的系统形成包括通道A和通道B的双通道架构。处理单元1和处理单元2可以是同一个包括几个处理器的多处理器计算机系统的处理器。为了加强飞行控制系统对外部攻击的抵抗力并且避免单个局部事件可能破坏处理单元1和2两者，两个通道可以彼此相距一定距离地安装在独立的壳体中。在这样的配置中，处理单元不是单个处理器内的集成执行核心。该系统还包括通信装置，该通信装置使得两个处理单元能够连接，以便允许对于每个处理单元的正确运行而言所必需的数据交换(诸如，关于相对的处理单元的健康状况的信息片段)。该双通道系统与公知系统的区别在于，通信装置被配置成在第一处理单元1与第二处理单元2之间建立第一双向数字链路3和第二双向数字链路4。与公知系统不同的是，该系统在两个处理单元之间不包括任何离散链路，这能够限制其布线的复杂度并且能够限制通信链路之一发生故障的概率。第二链路4相对于第一链路3冗余，以便在第一链路3发生故障的情况下能够确保两个处理单元之间进行通信。从两个处理单元之间的信息交换的观点来看，这种冗余性保证了该系统具有与公知系统所表现出的安全级别相同的安全级别。此外，第一链路和第二链路可以同时激活。因此，与通常只在第一链路发生故障的情况下才使用冗余链路的公知系统不同的是，该飞行控制系统在正常运行(即，两个链路之一均没有发生故障的情况下)期间可以同时使用第一链路3和第二链路4，并且可以通过同时使用这两个链路来验证两个处理单元之间所交换的数据不存在损坏。第一处理单元1和第二处理单元2可以使用协议以太网IEEE802.3或HLDC或SDLC或具有用于检测或纠正错误的功能的任何其他协议来经由链路3和链路4两者来彼此通信。以太网链路尤其能够通过应用数据完整性控制的机制和流控制的机制来确保高性能、极大的环境鲁棒性，特别是确保抗雷电和电磁兼容性(“CEM”)和高功能鲁棒性。此外，所述以太网协议是与航空电子通信技术(例如，AFDX(“航空电子设备全双工交换式以太网”)或μAFDX)和维修相一致的工业标准。第一链路和第二链路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器的飞行控制系统，包括：‑第一处理单元(1)，‑第二处理单元(2)，‑通信装置，其被配置成用于在所述第一处理单元(1)与所述第二处理单元(2)之间建立第一双向数字链路(3)和第二双向数字链路(4)，所述第二链路(4)相对于所述第一链路(3)是冗余的，其中，所述第一链路(3)和所述第二链路(4)能够同时激活，所述系统还包括备用通信装置，所述备用通信装置能够在所述第一链路(3)和所述第二链路(4)发生故障的情况下，确保在所述第一处理单元(1)与所述第二处理单元(2)之间进行数据交换，所述备用通信装置包括传感器或致动器网络(13)和/或用于航空电子设备的机载安全网络(14)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 FR 14583501.一种飞行器的飞行控制系统，包括：-第一处理单元(1)，-第二处理单元(2)，-通信装置，其被配置成用于在所述第一处理单元(1)与所述第二处理单元(2)之间建立第一双向数字链路(3)和第二双向数字链路(4)，所述第二链路(4)相对于所述第一链路(3)是冗余的，其中，所述第一链路(3)和所述第二链路(4)能够同时激活，所述系统还包括备用通信装置，所述备用通信装置能够在所述第一链路(3)和所述第二链路(4)发生故障的情况下，确保在所述第一处理单元(1)与所述第二处理单元(2)之间进行数据交换，所述备用通信装置包括传感器或致动器网络(13)和/或用于航空电子设备的机载安全网络(14)。2.根据权利要求1所述的飞行控制系统，其中，所述第一链路(3)和所述第二链路(4)是CCDL(交叉通道数据链路)链路。3.根据任一前述权利要求所述的飞行控制系统，其中，所述机载安全网络(14)...

【专利技术属性】
技术研发人员：席琳·刘，尼古拉斯·马蒂，史蒂芬·兰福德，
申请(专利权)人：赛峰电子与防务公司，赛峰直升机发动机公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR